1980년대부터 과학자들은 우주에서 가장 무거운 은하의 중심에 있는 초대질량 블랙홀을 연구해 왔습니다. 2019년 4월, 이벤트 호라이즌 망원경(EHT) 공동 작업은 최초의 초대질량 블랙홀 이미지를 공개했습니다.
이러한 관찰은 가장 극한의 조건에서 물리 법칙을 테스트하고 우주를 형성한 힘에 대한 통찰력을 제공할 기회를 제공합니다.
최근 연구에서 국제 과학자 팀은 가이아 천문대의 데이터에 의존하여 이상한 궤도 특성을 가진 태양과 같은 별을 관찰했습니다. 궤도의 특성으로 인해 과학자들은 블랙홀이 있는 쌍성계의 일부임에 틀림없다고 결론지었습니다.
이것은 블랙홀을 태양계(480파섹)에 가장 가깝게 만들고 우리 은하에 휴면 블랙홀의 상당수가 존재함을 시사합니다.
Gaia 임무는 별, 행성, 혜성, 소행성 및 은하와 같은 거의 10억 개의 천체의 위치, 거리 및 고유 운동을 측정하는 데 거의 10년을 보냈습니다.
Gaia 임무는 은하수 중심 주위를 도는 물체의 움직임을 추적함으로써(점성법으로 알려진 기술), 지금까지 만들어진 가장 정확한 3D 우주 카탈로그를 만드는 것을 목표로 합니다.
그들의 목적을 위해 천문학자들은 2체 궤도를 가지고 있다고 생각되는 가이아 데이터 릴리스 3(GDR3)의 168,065개 별을 모두 연구했습니다.
그들의 분석에서 Gaia DR3 4373465352415301632로 지정된 특히 유망한 G형(노란색 별) 후보가 나타났습니다. 관측된 궤도 운동을 기반으로 천문학자들은 이 별에 동반 블랙홀이 있어야 한다고 결정했습니다.
가이아 데이터는 블랙홀을 공전하는 별의 하늘에서의 움직임을 제한합니다. 궤도의 크기와 주기는 보이지 않는 동반자의 질량에 대한 제한을 제공합니다. 약 10 태양 질량입니다.”라고 과학자들은 말합니다.
그들의 관찰을 확인하기 위해 팀은 여러 망원경에서 측정한 Gaia BH1의 반경 방향 속도를 분석했습니다. 이러한 후속 관측을 통해 가이아 BH1의 궤도 솔루션과 약 10 태양 질량의 동반자가 별과 같은 궤도에 있음이 확인되었습니다.
이 발견은 X선 방출이나 다른 에너지 방출을 기반으로 관찰되지 않은 은하수의 첫 번째 블랙홀을 나타낼 수 있습니다.
모델들은 우리 은하에 약 1억 개의 블랙홀이 있다고 예측합니다. 그러나 우리는 그 중 약 20개만 관찰했습니다. 우리가 관찰한 이전의 모든 것들은 X선 쌍성에 있습니다. 블랙홀은 동반성을 삼키고 있으며 X선에서 밝게 빛납니다.”라고 과학자들은 말합니다.
그러나 이것은 빙산의 일각에 불과합니다. 은하계에는 훨씬 더 먼 쌍성계에 숨겨진 훨씬 더 많은 블랙홀 인구가 있을 수 있습니다. 가이아 BH1의 발견은 이 개체군에 대한 정보를 제공합니다.
데이터가 확인된다면 우리 은하에 휴면 블랙홀이 많다는 의미일 수 있다. 이것은 밝은 디스크, 복사 폭발 또는 극에서 방출되는 초고속 제트에서 볼 수 없는 블랙홀을 나타냅니다(퀘이사의 경우와 같이).
이러한 물체가 우리 은하의 도처에 있다면 항성 및 은하계의 진화에 대한 의미는 심오할 수 있습니다. 그러나 이 특정한 휴면 블랙홀은 예외이며 많은 인구를 나타내지 않을 가능성이 있습니다.
그들의 발견을 테스트하기 위해 과학자들은 5년의 명목 임무(GDR 4) 동안 수집된 모든 데이터를 포함할 Gaia 4 데이터의 아직 최신 릴리스를 기대하고 있습니다.
이 릴리스에는 관측된 모든 별, 쌍성계, 은하 및 외계행성에 대한 최첨단 천체 측정, 측광 및 방사 속도 카탈로그가 포함됩니다. 다섯 번째이자 최종 릴리스(GDR 5)에는 명목 및 확장된 임무 데이터(전체 10년)가 포함됩니다.
천문학자들은 Gaia 데이터의 다음 릴리스가 수십 개의 Gaia BH1 유사 시스템을 탐지할 것이라고 계산했습니다.
이 연구는 arxiv.org 저장소에 게시되었습니다.
2022-09-20 16:40:18
작가: Vitalii Babkin